機器人時代下的線性傳動元件新格局

前言

許多先進國家早已紛紛進入低勞動人口市場的時代，歐洲許多行業已逐漸面臨勞動力不足，寬敞的工廠或是商家往往看到僅有員工若名，要維持跟以前一樣的產能必須身兼多台機台才有可能辦到；自動化已是普世被作為最有機會可以解決相關的技術，因為自動化能帶來穩定的工作運行、減少人為的無預警工作錯誤、經過調校還能得到比人工更優秀的工作效率。以上自動化種種優勢讓許多製造業不分產業，都可望大量地導入自動化相關技術，其中又以機器人讓許多業者在投入研發上趨之若鶩。因軟體與硬體的與時俱進，加上 AI 橫空出世，瞬間讓機器人有機會可以從原本的聽命工作行事，搖身一變成為能自主決策、自適應環境、過程還不斷優化的個體工作單元。然而，要想使用這些方便的機器人，在設計技術上面就得有所突破，關鍵零組件用料也必須精心挑選，才能打造符合需求的機器人。本文就以機器人發展態勢，帶出產業目前面臨的痛點、需要的解方為何、機器人該如何協助，以及在機器人發展基礎上，所要提升的傳動元件技術。

2025 年大型展覽展示的機器人相關傳動技術

2025 年跟機器人關聯度較高的大型盛會有德國漢諾威工業展、台北國際自動化工業大展、德國慕尼黑機器人及自動化技術展，這些展會不僅可以看到最新的機器人與 AI 共創的最新技術，也能看出在工業製造領域，哪些是現今技術缺口、機器人可以導入取代的種種端倪，不管是未來工廠的示範場景或是業者的技術趨勢方向都能盡收眼底。以下簡單整理介紹這三大展覽機器人相關傳動展示重點：

1. 德國漢諾威工業展

由於工業展性質屬於範疇較大的領域，業者展示為各大產業應用會用到的機器人技術，像電子業組裝焊接、醫療業微型檢測、倉儲物流業的搬運，皆有相關的機器人展示。例如日本 THK 身為全球滾珠螺桿市占首位，亦展示了機器人如何克服在抓取過程中，因應物件各種型態不同的適應性問題；THK 使用了線性夾爪開合一體驅動，省去了市面上需頻繁更換夾爪種類的麻煩，來讓機器人有更大的操作空間。德國 igus 以塑膠工程起家，將自身的特色融合進傳動元件中，機器手臂主打低成本、模組化、免維護的設計，在許多不需高精度場合的應用中具有其優勢。

2. 台北國際自動化工業大展

可以看到許多傳動業者紛紛展示手法為將機器人做爆炸圖式的展開，並盤點各個部位因為需求帶動而使用的傳動元件產品。例如臺灣上銀科技將機器手臂從主結構經關節再到末端，設計路線即會穿插諧波減速機、微型滾珠螺桿及線性滑軌，末端也展示如何使用這些產品去實現夾取、移動、搬運等動作。日本 Nidec 因為旗下有非常多優秀的工具機集團，能生產性能優良的減速機的關鍵齒輪，因此打造了許多符合各式機器人用途的減速機。

3. 德國慕尼黑機器人及自動化技術展

此次展會專門展示許多業者在機器人上技術性的突破，例如透過語言模型下達指令的機器人、機器人路徑規劃 AI 優化、機器視覺 AI 驅動等；除了 AI 推動機器人的應用之外，機器人的協作與整合介面也是一大觀點，人員與協作機器人如何達到協力合作以及機器人與其他設備無縫溝通，也是業者在機器人市場上，兵家戰場上的必爭之地。傳動元件部分，此次展會展出相關機器人產品可以看到減速機（Harmonic Drive、WITTENSTEIN、Sumitomo、Nabtesco）、行星螺桿（Nidec、Nikken、上銀科技）等產品。因機器人關節處、手臂、下肢都有特定的功能需求，必須設計不同的減速機型式來因應。諧波減速機量輕質高、擁有較佳的精度保證；行星減速機則是有良好的荷重力以及耐用性；擺線減速機則是兼顧高荷重以及高精度的優點，能使機器人實現精密的運動姿態控制 [1]。

市場規模以及成長引擎

機器人市場以成長動能分析，目前有許多正向因子正推動機器人市場規模的上升，首先是 AI 與機器人學習的技術突破，這可讓機器人成為最佳的 AI 載體，實現許多超乎想像的新應用；再來是勞動力短缺與成本上升，強化了許多製造業的轉型信心，並願意投入資金使用機器人；最後是許多國家政府政策支持的投入，全球具代表性的國家無一不認為機器人是核心關鍵技術，因此紛紛祭出許多激勵措施與提供資金支持，大大地推動機器人產業發展。至於還在成長期階段的人型機器人，則是有望在數年後成為機器人市場的挹注成分，特斯拉執行長喊出在 2026 年人型機器人 Optimus 要拚年產達到百萬台，因此相關零組件訂單可預期將絡繹不絕；雖然 2025 年一度傳出第三代因設計難度陡升而暫緩採購，但目前推測應僅為時間延遞的問題。其他國際龍頭如亞馬遜的倉儲物流 AMR/AGV、輝達積極建立機器人開發介面平台、因此我們可以推斷，廣大的傳動元件需求量必定會在日後急劇顯現。

根據工研院產科國際所分析，臺灣傳動機械 2025 年的預估產值為 996 億新臺幣。除了 2023 年因疫情導致產值明顯下降之外，基本上都能達到 1,000 億左右的水準。根據 S&P Connect 統計 [2]，檢視臺灣傳動機械進口狀況，近五年平均在 250 億新臺幣左右，其中前三大進口國家分別為中國大陸、日本、德國；檢視臺灣傳動機械出口狀況，近五年平均座落在 620 億新臺幣左右，前三大出口國家分別為中國大陸、美國、日本。由數據顯示，產業脈動、經濟景氣、地緣政治等，皆會對我國傳動機械進出口造成一些影響；然而面對這些不確定的因素，比較可靠的做法還是強化自身傳動機械的精度、可靠度、穩定度，如此面對產業、技術、政局的瞬息萬變，也能在利基市場占有一席之地。

DOI:10.30256/JIM.202601_(514).0006